СПОСОБ И УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МОЩНОСТИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Российский патент 2005 года по МПК G21C7/36 G05B11/32 

Изобретение относится к области автоматического регулирования, может быть применено для автоматического регулирования мощности ядерного реактора.

Известен способ автоматического регулирования мощности ядерного реактора путем поддержания заданного значения регулируемого параметра, при котором вычисляют сигнал ошибки как разность сигналов заданного значения регулируемого параметра и текущего значения регулируемого параметра, формируют сигнал управления "Больше" на увеличение мощности реактора или сигнал "Меньше" на ее уменьшение при превышении сигналом ошибки по модулю заданной зоны нечувствительности, причем сигнал управления "Меньше" формируют при отрицательном знаке сигнала ошибки, а сигнал "Больше" - при положительном знаке сигнала ошибки, а снимают сигнал управления, когда сигнал ошибки по модулю становится меньше зоны возврата (Авторское свидетельство СССР №438003, кл. G 05 В 11/32, 1974).

Недостатком этого способа является невысокое качество регулирования при изменении эффективности регулирующего органа или динамических характеристик объекта регулирования.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности является способ автоматического регулирования мощности ядерного реактора путем поддержания заданного значения нейтронной мощности с формированием заданного значения нейтронной мощности в зависимости от сигнала ошибки по давлению как суммы, пропорциональной и интегральной составляющих заданного значения нейтронной мощности, при котором сигнал ошибки по нейтронной мощности вычисляют как разность заданного значения нейтронной мощности и текущего значения нейтронной мощности, сигнал ошибки по давлению вычисляют как разность заданного значения давления в главном паровом коллекторе и текущего значения давления в главном паровом коллекторе, формируют сигнал управления "Больше" на увеличение мощности реактора или сигнал "Меньше" на ее уменьшение при превышении модулем сигнала ошибки по нейтронной мощности зоны нечувствительности по нейтронной мощности, причем сигнал "Меньше" формируют при отрицательном знаке сигнала ошибки по нейтронной мощности, а сигнал "Больше" - при положительном знаке сигнала ошибки по нейтронной мощности, а снимают сигнал управления, когда сигнал ошибки по нейтронной мощности по модулю становится меньше зоны возврата, причем формирование интегральной составляющей заданного значения нейтронной мощности не производят при наличии сигнала управления (Голянд Л.Н. Анализ и синтез системы управления энергоблока с реактором ВВЭР. В кн.: Вопросы атомной науки и техники. Сер. Динамика ядерных энергетических установок. Вып.1. M., ЦНИИАтоминформ, 1971, с.91-100).

Недостатком этого способа является невысокое качество регулирования при изменении эффективности регулирующего органа или динамических характеристик объекта регулирования.

Сущность изобретения заключается в осуществлении способа автоматического регулирования мощности ядерного реактора путем поддержания заданного значения нейтронной мощности с формированием заданного значения нейтронной мощности в зависимости от сигнала ошибки по давлению как суммы, пропорциональной и интегральной составляющих заданного значения нейтронной мощности, при котором сигнал ошибки по нейтронной мощности вычисляют как разность заданного значения нейтронной мощности и текущего значения нейтронной мощности, сигнал ошибки по давлению вычисляют как разность заданного значения давления в главном паровом коллекторе и текущего значения давления в главном паровом коллекторе, формируют сигнал управления "Больше" на увеличение мощности реактора или сигнал "Меньше" на ее уменьшение при превышении модулем сигнала ошибки по нейтронной мощности зоны нечувствительности по нейтронной мощности, причем сигнал "Меньше" формируют при отрицательном знаке сигнала ошибки по нейтронной мощности, а сигнал "Больше" - при положительном знаке сигнала ошибки по нейтронной мощности, а снимают сигнал управления, когда сигнал ошибки по нейтронной мощности по модулю становится меньше зоны возврата, причем формирование интегральной составляющей заданного значения нейтронной мощности не производят при наличии сигнала управления, а также не производят, когда сигнал ошибки по давлению в главном паровом коллекторе по модулю меньше зоны нечувствительности по давлению, а при формировании пропорциональной составляющей заданного значения нейтронной мощности последнюю формируют с изменением коэффициента пропорциональности в зависимости от величины сигнала ошибки по давлению и ограничивают его по величине. Причем при значении модуля сигнала ошибки по давлению |ε _P|, меньшем или равном значения зоны нечувствительности по давлению a₁, устанавливают пропорциональную составляющую заданного значения нейтронной мощности, равной где a₁ - зона нечувствительности по давлению, а в₂ - зона нечувствительности по нейтронному потоку, при значении модуля сигнала ошибки по давлению в пределах a₁<|ε _P|<а₂ устанавливают пропорциональную составляющую заданного значения нейтронной мощности, равной

а при значениях сигнала ошибки по давлению больших или равных а₂, устанавливают пропорциональную составляющую заданного значения нейтронной мощности, равной е· signε _P, где ε - максимальное значение по модулю пропорциональной составляющей сигнала коррекции, а₂ - значение сигнала ошибки по давлению, при котором достигается максимальное значение е пропорциональной составляющей заданного значения нейтронной мощности, a signε _P - знак сигнала ошибки по давлению, причем когда не осуществляют автоматическое регулирование, устанавливают такое значение интегральной составляющей заданного значения нейтронной мощности, чтобы сигнал ошибки по нейтронной мощности был нулевым.

Известно устройство автоматического регулирования мощности ядерного реактора, содержащее датчик, задатчик, измерительный блок, релейный блок, причем датчик и задатчик подключены к измерительному блоку, а выход измерительного блока соединен с входом релейного блока (Авторское свидетельство СССР №438003, кл. G 05 В 11/32, 1974).

Недостатком такого устройства регулирования ядерного реактора является невысокое качество регулирования при изменении эффективности регулирующего органа или динамических характеристик объекта регулирования.

Наиболее близким по технической сущности является устройство автоматического регулирования мощности ядерного реактора, содержащее датчик первого параметра, суммирующий усилитель, релейный блок, схему ИЛИ, датчик второго параметра, задатчик второго параметра, измерительный блок, интегратор, управляемый ключ, причем датчик и задатчик второго параметра подключены к измерительному блоку, датчик первого параметра подключен к первому входу суммирующего усилителя, выход которого соединен с входом релейного блока, выход интегратора соединен с вторым входом суммирующего усилителя, а вход интегратора соединен с выходом управляемого ключа, управляющий вход которого соединен с выходом схемы ИЛИ, входы которой соединены с выходами релейного блока (Голянд Л.Н. Анализ и синтез системы управления энергоблока с реактором ВВЭР. В кн.: Вопросы атомной науки и техники. Сер. Динамика ядерных энергетических установок. Вып.1. М., ЦНИИАтоминформ, 1971, с.91-100).

Недостатком этого устройства является низкое качество регулирования при изменении эффективности регулирующего органа или динамических характеристик объекта регулирования, а также возможность больших отклонений параметров объекта регулирования, например, давления в первом контуре реактора в результате работы устройства.

Сущность изобретения заключается в том, что в устройство автоматического регулирования мощности ядерного реактора, содержащее датчик первого параметра, суммирующий усилитель, релейный блок, схему ИЛИ, датчик второго параметра, задатчик второго параметра, измерительный блок, интегратор, причем датчик и задатчик второго параметра подключены к измерительному блоку, датчик первого параметра подключен к первому входу суммирующего усилителя, выход интегратора соединен с вторым входом суммирующего усилителя, а вход интегратора соединен с выходом управляемого ключа, управляющий вход которого соединен с выходом схемы ИЛИ, первый и второй входы которой соединены соответственно с первым и вторым выходами релейного блока, введены дополнительный релейный блок, дополнительная схема ИЛИ, дополнительный управляемый ключ, ключ, первая и вторая кнопки, источник питания, нелинейный блок, причем выход измерительного блока соединен с входом нелинейного блока, входом дополнительного релейного блока и входом дополнительного управляемого ключа, выход которого соединен с входом управляемого ключа, выход нелинейного блока соединен с третьим входом суммирующего усилителя, выходы дополнительного релейного блока соединены с входами дополнительной схемы ИЛИ, выход которой соединен с управляющим входом дополнительного управляемого ключа, выход которого соединен с входом управляемого ключа, а вход соединен с входом нелинейного блока и выходом измерительного блока, первый и второй выходы релейного блока соединены через первую и вторую секции ключа соответственно с первой и второй выходными клеммами, выход суммирующего усилителя соединен с входом релейного блока и через четвертую секцию ключа с дополнительным входом интегратора, выход источника питания соединен через третью секцию ключа с третьим входом схемы ИЛИ и через первую и вторую кнопки соответственно с первой и второй секциями ключа.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства автоматического регулирования мощности ядерного реактора, реализующая заявленный способ с использованием контроллера, а на фиг.2 представлен алгоритм работы контроллера.

На фиг.3 представлена структурная схема устройства автоматического регулирования мощности ядерного реактора, на фиг.4 представлена зависимость выходного сигнала NЗп нелинейного блока 27 от входного сигнала - ошибки по давлению ε _Р, на фиг.5 представлена возможная реализация нелинейного блока 27.

Устройство автоматического регулирования мощности ядерного реактора (фиг.1) содержит контроллер 1, датчик давления 2, детектор нейтронной мощности 3, источник питания 4, ключ 5 с входами 6₁-6₆ и выходами 7₁-7₃, кнопки 8 "Больше" и "Меньше" 9 и выходные клеммы 10 "Больше" и 11 "Меньше".

К входам контроллера 1 подключены выходы датчика давления 2, детектора нейтронной мощности 3 и через третью секцию ключа 5 выход источника питания 4.

Выходы "Больше" Б и "Меньше" М контроллера 1 соединены через вторую и третью секцию ключа 5 соответственно с выходными клеммами 10 "Больше" 11 "Меньше".

Источник питания 4 подключен также через первую кнопку 8 к входу 6₁ первой секции ключа 5 и через вторую кнопку 9 к входу 6₂ второй секции ключа 5.

Ключ 5 на фиг.1 показан в положении "Ручное".

При этом с помощью кнопок 8 или 9 осуществляется ручное управление с подачей сигналов управления от этих кнопок соответственно на первую 10 или вторую 11 выходные клеммы.

При переводе ключа 5 в положение "Автоматика" подача сигналов управления на первую 10 или вторую 11 выходные клеммы осуществляется с выходов "Больше" Б или "Меньше" М контроллера 1.

При этом контроллер 1 реализует алгоритм, показанный на фиг.2.

На фиг.2 в символах выбора направления выполнения алгоритма (ромб) линия вниз означает "Да", а линия вбок (налево или направо) - "Нет".

В начале производится опрос входных сигналов - текущего значения давления Р₂ в главном паровом коллекторе, текущего значения нейтронной мощности Nт и наличия сигнала "Автоматика" от ключа 5.

При отсутствии сигнала "Автоматика" А производится запись интегральной составляющей сигнала задания по нейтронной мощности NЗи, равного разности между текущим значением нейтронной мощности Nт и пропорциональной составляющей сигнала задания по нейтронной мощности NЗп МЗи=Nт-NЗп, a также производится запись заданного значения Р₂₃ давления в главном паровом коллекторе равным текущему значению Р₂ давления в главном паровом коллекторе Р₂₃=Р₂ и снимаются сигналы "Меньше" М и "Больше" Б на выходе контроллера.

При наличии сигнала "Автоматика" вычисляется сигнал ошибки по давлению ε _P как разность заданного значения Р₂₃ и текущего значения P₂ давления ε _P=Р₂₃-Р₂.

Затем вычисляется значение пропорциональной составляющей сигнала задания по нейтронной мощности NЗп в зависимости от значения модуля сигнала ε _P. При |ε _P|<a₁ записывается значение признака у2, равное 0, вычисляется и записывается значение NЗп=К₁·_{ε P.}

При |ε _P|, равном или большем а₁, записывается значение признака у2=1 и проверяется значение ε _P.

При |ε _P|<а₂ вычисляется и записывается значение.

NЗ_П=[в₂+К₂·_{(|ε P|-a1)]· signε P.}

При |ε _P|, равном или большем а₂, записывается значение NЗп=е· signε _P.

Затем проверяются значения признаков у2 и у1. При нулевом значении признака у1 и единичном значении признака у2 производится вычисление и запись за время цикла t_ц приращения интегральной составляющей сигнала заданного значения нейтронной мощности DNЗи=К₄ε _Pt_ц, а затем вычисление и запись нового значения интегральной составляющей сигнала задания, равного прежнему значению NЗи, плюс приращение DNЗи.

В случае, если признак у1 не равен 0 или признак у2 не равен 1, то сохраняется прежнее значение интегральной составляющей сигнала задания по нейтронной мощности NЗи.

Затем вычисляется и записывается ошибка по нейтронной мощности ε _N, равная разности заданного значения нейтронной мощности NЗ и текущего значения нейтронной мощности Nт.

При значениях ошибки ε _N большем в₂ - зоны нечувствительности по нейтронной мощности - формируется признак у1 и значения сигналов управления "Больше" Б=1 и "Меньше" М=0.

Если сигнал ошибки ε _N не больше в₂, то проверяется значение сигнала Б. При Б=1 проверяется значение ε _N и при значении этого сигнала большем зоны возврата в₁ не изменяется сигнал Б, а при не выполнении этого условия сигнал Б делается равным нулю (Б=0). Затем в этом случае, а также при Б, не равном 1, проверяется условие ε _N<в₂ и при его соблюдении записывается признак у1=1 и значение сигнала управления М=1.

В случае, если ε _N не меньше в₂, то проверяется условие, что М=1 и при его соблюдении проверяется условие ε _N<-в₁ (в₁ - зона возврата). При соблюдении этого условия не изменяются сигнал М и признак у1, а при несоблюдении этого условия сигнал М и признак у1 делаются равными 0.

В случае, когда сигнал М не равен 1 также признак у1 делается равным 0.

В конце алгоритма производится проверка Б=1. При Б=1 выдается выходной сигнал "Больше" контроллера и снимается выходной сигнал "Меньше" контроллера.

При Б, не равном 1, проверяется условие М=1. При М=1 выдается выходной сигнал "Меньше" контроллера и снимается выходной сигнал "Больше" контроллера.

При М, не равном 1, снимается выходной сигнал "Меньше" контроллера и снимается выходной сигнал "Больше" контроллера.

Устройство автоматического регулирования мощности ядерного реактора (фиг.3) содержит задатчик 12 второго параметра, датчик 13 второго параметра, измерительный блок 14, датчик 15 первого параметра, суммирующий усилитель 16, релейный блок 17 с первым 18 ("Больше") и вторым 19 ("Меньше") выходами с зоной нечувствительности в₂ и зоной возврата в₁, дополнительный релейный блок 20 с первым 21 ("Больше") и вторым 22 ("Меньше") выходами с зоной нечувствительности а₁, схему ИЛИ 23, дополнительную схему ИЛИ 24, управляемый ключ 25, размыкающийся единичным сигналом на его управляющем входе, дополнительный управляемый ключ 26, замыкающийся единичным сигналом на его управляющем входе, нелинейный блок 27, интегратор 28 с передаточной функцией по входу и передаточной функцией по дополнительному входу, где К₄ - коэффициент усиления, а S - оператор Лапласа, ключ 29 с входами 30₁-30₄ соответственно секций с первой по четвертую и выходами 31₁ и 31₂ первой секции, выходами 31₃ и 31₄ второй секции, выходами 31₅ и 31₆ третьей секции, выходами 31₇ и 31₈ четвертой секции, первую 32 и вторую 33 кнопки, источник питания 34, первую 35 и вторую 36 выходные клеммы.

Первый (плюсовой) вход измерительного блока 14 соединен с выходом задатчика 12 второго параметра, а второй (минусовой) вход измерительного блока 14 соединен с выходом датчика 13 второго параметра. Первый (плюсовой) вход и второй, третий, (минусовые) входы суммирующего усилителя 16 соединены соответственно с выходом датчика 15 первого параметра, выходом интегратора 28, выходом нелинейного блока 27. Выход суммирующего усилителя 16 соединен с входом релейного блока 17, выходы которого 18 ("Больше") и 19 ("Меньше") соединены соответственно с первым и вторым входами схемы ИЛИ 23 и через первую и вторую секции ключа 29 соответственно с первой 35 и второй 36 выходными клеммами.

Выход суммирующего усилителя 16 соединен также через четвертую секцию ключа 29 с дополнительным входом интегратора 28, с первым входом которого через управляемый ключ 25 и дополнительный управляемый ключ 26 соединен выход измерительного блока 14, вход нелинейного блока 27 и вход дополнительного релейного блока 20.

Управляющий вход управляемого ключа 25 соединен с выходом схемы ИЛИ 23, первый, второй и третий входы которой соединены соответственно с первым 18 и вторым 19 выходами релейного блока 17 и через третью секцию ключа 29 с выходом источника питания 34. Управляющий вход дополнительного управляемого ключа 26 соединен с выходом дополнительной схемы ИЛИ 24, первый и второй входы которой соединены соответственно с первым 21 и вторым 22 выходами дополнительного релейного блока 20.

Выход источника питания 34 соединен также через первую 32 и вторую 33 кнопки соответственно с первой и второй секциями ключа 29.

При использовании устройства автоматического регулирования мощности ядерного реактора для регулирования мощности водо-водяного энергетического реактора ВВЭР в качестве датчика 13 второго параметра может использоваться датчик давления в главном паровом коллекторе, а в качестве датчика 15 первого параметра - детектор нейтронного потока (датчик нейтронной мощности).

Зависимость выходного сигнала NЗп нелинейного блока 27 от входного сигнала - ошибки по давлению ε _P - изменяется в трех диапазонах (фиг.4):

При |ε _P|≤ a₁; NЗп=K₁·_{ε P,}

где

в₂ - зона нечувствительности по нейтронной мощности;

a₁ - зона нечувствительности по давлению в главном паровом коллекторе;

ε _P=Р₂₃-Р₂;

Р₂ - давление в главном паровом коллекторе;

Р₂₃ - заданное значение давления.

При a₁<|ε _P|<а₂; NЗ_П=[в₂+К₂·_{(|ε P|-a1)]· signε P,}

где

е - максимальное значение выходного сигнала нелинейного блока;

а₂ - значение ε _Р, при котором достигается максимальное значение выходного сигнала нелинейного блока;

Или NЗп=[K₁·_{|ε Р|+К3·(|ε Р|-a1)]· signε Р,}

где

При |ε _Р|≥ a₂; NЗп=е· signε _Р

Нелинейный блок 27 (фиг.5) может содержать первый 37 и второй 38 инвертирующие операционные усилители, с входными резисторами R₁, R₂, R₃ и резистором обратной связи R₀₁ первого операционного усилителя 37, входным резистором R₄ и резистором обратной связи R₀₂ второго операционного усилителя 38, потенциометрами R₅-R₁₁ и диодами D₁-D₄. U₀ - опорное напряжение.

Коэффициенты потенциометров R₅-R₁₁ обозначены соответственно α ₁-α ₇.

При выборе R₄=R₀₂ коэффициент усиления второго операционного усилителя 38 равен 1.

Потенциометрами R₁₀ и R₁₁ устанавливается уровень ограничения выходного сигнала первого операционного усилителя соответственно для положительной и отрицательной его полярности. Значение уровня ограничения равно соответственно и .

Потенциометрами R₆ и R₇ устанавливается уровень входного сигнала соответственно для положительной или отрицательной полярности, при котором происходит изменение наклона графика зависимости выходного напряжения от входного в результате отпирания соответствующих диодов D₁ или D₂.

Значения этих уровней соответственно

и

При значениях входного напряжения от

до

выходное напряжение на первом операционном усилителе 20 будет равно .

При значениях входного напряжения выходное напряжение на первом операционном усилителе 20 будет равно , но не более по модулю .

При значениях входного напряжения отрицательной полярности выходное напряжение на первом операционном усилителе 37 будет равно , но не более .

Устройство автоматического регулирования мощности ядерного реактора работает следующим образом.

На фиг.3 ключ 29 показан в отключенном положении (положение "Ручное"). При этом на выходные клеммы 35 и 36 не проходят сигналы с выходов 18 и 19 релейного блока 17, а проходят сигналы соответственно от кнопок 32 и 33. От клемм 35 или 36 управляющие сигналы поступают на исполнительный механизм реактора (на чертеже не показан), изменяя мощность реактора и соответственно первый, а затем и второй параметр, измеряемые соответственно датчиками 15 первого параметра и 13 второго параметра.

После установления требуемого значения второго параметра устанавливают задатчик 12 второго параметра в соответствии с вторым параметром, так чтобы выходной сигнал измерительного блока 14 стал нулевым. При этом выходной сигнал нелинейного блока 27 также становится нулевым.

Сигнал от источника питания 34 через третью секцию ключа 29 и схему ИЛИ 23 проходит на управляющий вход управляемого ключа 25, размыкая его.

В результате действия отрицательной обратной связи с выхода суммирующего усилителя 16 на его вход через четвертую секцию ключа 29 и интегратор 28 выходной сигнал суммирующего усилителя 16 становится нулевым, а выходной сигнал интегратора 28 становится равным выходному сигналу датчика первого параметра 15 (при одинаковых коэффициентах по входам суммирующего усилителя 16).

Устройство автоматического регулирования мощности ядерного реактора включается на управление путем перевода ключа 29 в положение "Автоматика" (включенное положение ключа).

При этом на выходные клеммы 35 и 36 проходят сигналы соответственно с выходов 18 и 19 релейного блока 17 и размыкаются цепи через третью и четвертую секции ключа 29.

При отклонении первого параметра от заданного значения на величину, превышающую зону нечувствительности ±в₁ релейного блока 17, на соответствующем выходе 18 или 19 последнего появляется управляющий сигнал. Этот сигнал сохраняется пока сигнал ошибки на входе релейного блока 17 не станет меньше зоны возврата ±в2 в результате перемещения исполнительного механизма (и соответственно регулирующего органа), управляемого сигналами релейного блока 17 (на чертеже исполнительный механизм и регулирующий орган не показаны).

При отклонении второго регулируемого параметра от заданного значения происходит формирование на нелинейном блоке 27 пропорциональной составляющей сигнала задания.

При достижении сигналом на выходе измерительного блока 14 зоны нечувствительности ±a₁ дополнительного релейного блока 20 последний срабатывает, замыкая дополнительный управляемый ключ 26 сигналом с соответствующего выхода 21 или 22 дополнительного релейного блока 20 через дополнительную схему ИЛИ 24 на управляющий вход дополнительного управляемого ключа 26.

Если релейный блок 17 не сработал, то управляемый ключ 25 также будет замкнут, что обеспечивает формирование интегральной составляющей сигнала задания.

Во время срабатывания релейного блока 17 формирование интегральной составляющей сигнала задания не происходит.

На суммирующем усилителе 16 происходит сравнение сигнала от датчика 15 первого параметра с сигналами от нелинейного блока 27 и интегратора 28.

В случае превышения сигналом ошибки по первому параметру на выходе суммирующего усилителя 16 зоны нечувствительности релейного блока 17 последний срабатывает, формируя сигнал управления на своем выходе 18 или 19 в зависимости от знака сигнала ошибки по первому параметру на входе релейного блока 17. При этом управляемый ключ 25 размыкается единичным сигналом на его управляющем входе, поступающим с выхода схемы ИЛИ 23.

В результате перемещения исполнительного механизма и регулирующего органа происходит изменение первого регулируемого параметра, а в дальнейшем и второго.

Регулирование заканчивается после возвращения второго регулируемого параметра к заданному значению.

При использовании способа и устройства для автоматического регулирования мощности ядерного энергетического реактора типа ВВЭР-1000 могут быть приняты следующие настройки:

- Зона нечувствительности по первому параметру (нейтронному потоку) в₂=1,5% Nном, где Nном - номинальная мощность реактора (номинальный нейтронный поток);

- Зона возврата по первому параметру в₁=1,0% Nном;

- Зона нечувствительности по второму параметру (давление в главном паровом коллекторе) а₁=0,049 МПа;

- Максимальное значение давления а₂, при котором ограничивается пропорциональная составляющая сигнала коррекции NЗп а₂=0,4 МПа;

- Уровень ограничения е пропорциональной составляющей заданного значения нейтронной мощности NЗп е=30% Nном;

- Коэффициент усиления K₁ при формировании пропорциональной составляющей заданного значения нейтронной мощности NЗп при |ε _P|≤ a₁;

- Коэффициент усиления К₂ при формировании пропорциональной составляющей заданного значения нейтронной мощности NЗп при a₁<|ε _P|<а₂;

- Коэффициент усиления К₃ при формировании пропорциональной составляющей заданного значения нейтронной мощности NЗп при а₁<|ε _P|<а₂ (второй вариант вычисления NЗп) ;

- Коэффициент усиления К₄ при формировании интегральной составляющей заданного значения нейтронной мощности DNЗи например .

Настройки уточняются при выборе масштабов представления параметров в устройстве. Например, может быть выбран масштаб представления 5В для 100% Nном и 10В для 10 МПа.

Благодаря прекращению интегрирования интегратором 28 при срабатывании релейного блока 17 предотвращается излишнее накопление сигнала на интеграторе 28, что при низкой эффективности регулирующего органа могло бы приводить к значительному перерегулированию.

Благодаря ограничению сигнала в нелинейном блоке 27 ограничивается величина первого шага непрерывного перемещения регулирующего органа и замедляется процесс его перемещения, что предотвращает значительное снижение давления в первом контуре водо-водяного энергетического реактора при большом сбросе нагрузки турбогенератором энергоблока.

Благодаря прекращению интегрирования интегратором 28, когда не срабатывает дополнительный релейный блок 20 уменьшается число срабатываний релейного блока 17 и соответственно исполнительного механизма ядерного энергетического реактора.

Изобретение относится к области автоматического регулирования и применяется для автоматического регулирования мощности ядерного энергетического реактора. Способ заключается в поддержании заданного значения нейтронной мощности с формированием релейных сигналов управления в зависимости от величины и знака сигнала ошибки по нейтронной мощности, причем заданное значение нейтронной мощности формируют в зависимости от сигнала ошибки по давлению путем суммирования пропорциональной и интегральной составляющих заданного значения нейтронной мощности, а формирование интегральной составляющей заданного значения нейтронной мощности не производят при наличии сигнала управления. Формирование интегральной составляющей заданного значения нейтронной мощности не производят также, когда сигнал ошибки по давлению по модулю меньше зоны нечувствительности по давлению, а пропорциональную составляющую заданного значения нейтронной мощности формируют с изменением коэффициента пропорциональности в зависимости от величины сигнала ошибки по давлению и ограничивают по величине, причем, когда не осуществляют автоматическое регулирование, устанавливают такое значение интегральной составляющей заданного значения нейтронной мощности, чтобы сигнал ошибки по нейтронной мощности был нулевым. Устройство автоматического регулирования мощности ядерного реактора дополнительно содержит релейный блок, дополнительную схему ИЛИ, дополнительный управляемый ключ, ключ, первую и вторую кнопки, источник питания, нелинейный блок. Техническим результатом является повышение качества регулирования при изменении эффективности регулирующего органа или динамических характеристик объекта регулирования. 2 н.п. ф-лы, 7 ил.

1. Способ автоматического регулирования мощности ядерного реактора путем поддержания заданного значения нейтронной мощности с формированием заданного значения нейтронной мощности в зависимости от сигнала ошибки по давлению как суммы пропорциональной и интегральной составляющих заданного значения нейтронной мощности, при котором сигнал ошибки по нейтронной мощности вычисляют как разность заданного значения нейтронной мощности и текущего значения нейтронной мощности, сигнал ошибки по давлению вычисляют как разность заданного значения давления в главном паровом коллекторе и текущего значения давления в главном паровом коллекторе, формируют сигнал управления "Больше" на увеличение мощности реактора или сигнал "Меньше" на ее уменьшение при превышении модулем сигнала ошибки по нейтронной мощности зоны нечувствительности по нейтронной мощности, причем сигнал "Меньше" формируют при отрицательном знаке сигнала ошибки по нейтронной мощности, а сигнал "Больше" - при положительном знаке сигнала ошибки по нейтронной мощности, а снимают сигнал управления, когда сигнал ошибки по нейтронной мощности по модулю становится меньше зоны возврата, причем формирование интегральной составляющей заданного значения нейтронной мощности не производят при наличии сигнала управления, отличающееся тем, что формирование интегральной составляющей заданного значения нейтронной мощности не производят также, когда сигнал ошибки по давлению в главном паровом коллекторе по модулю меньше зоны нечувствительности по давлению, а при формировании пропорциональной составляющей заданного значения нейтронной мощности последнюю формируют с изменением коэффициента пропорциональности в зависимости от величины сигнала ошибки по давлению и ограничивают его по величине, причем при значении модуля сигнала ошибки по давлению |ε_р|, меньшем или равном значению зоны нечувствительности по давлению a₁, устанавливают пропорциональную составляющую заданного значения нейтронной мощности, равной где a₁ - зона нечувствительности по давлению, a b₂ - зона нечувствительности по нейтронному потоку, при значении модуля сигнала ошибки по давлению в пределах a₁<|ε_р|<а₂, устанавливают пропорциональную составляющую заданного значения нейтронной мощности, равной

а при значениях сигнала ошибки по давлению, больших или равных a₂, устанавливают пропорциональную составляющую заданного значения нейтронной мощности, равной е·signε_p, где е - максимальное значение по модулю пропорциональной составляющей заданного значения нейтронной мощности, а₂ - значение сигнала ошибки по давлению, при котором достигается максимальное значение е пропорциональной составляющей заданного значения нейтронной мощности, a signε_p - знак сигнала ошибки по давлению, причем, когда не осуществляют автоматическое регулирование, устанавливают такое значение интегральной составляющей заданного значения нейтронной мощности, чтобы сигнал ошибки по нейтронной мощности был нулевым.